Odwodnienie glikolu - Glycol dehydration

Odwodnienie glikolu to system osuszania cieczy do usuwania wody z gazu ziemnego i płynów z gazu ziemnego (NGL). Jest to najbardziej powszechny i ​​ekonomiczny sposób usuwania wody z tych strumieni. Glikole zwykle spotykane w przemyśle obejmują glikol trietylenowy (TEG), glikol dietylenowy (DEG), glikol etylenowy (MEG) i glikol tetraetylenowy (TREG). TEG jest najczęściej używanym glikolem w przemyśle.

Cel, powód

Zadaniem instalacji do odwadniania glikolu jest usuwanie wody z gazu ziemnego i płynów gazu ziemnego. Wytwarzany ze zbiornika gaz ziemny zwykle zawiera dużą ilość wody i jest zazwyczaj całkowicie nasycony lub ma punkt rosy wody . Woda ta może powodować szereg problemów w dalszych procesach i sprzęcie. W niskich temperaturach woda może albo zamarzać w rurociągach, albo, co jest bardziej powszechne, tworzyć hydraty z CO 2 i węglowodorami (głównie hydraty metanu). W zależności od składu, hydraty te mogą tworzyć się w stosunkowo wysokich temperaturach, zatykając sprzęt i rurociągi. Jednostki odwadniania glikolu obniżają punkt powstawania hydratu gazu poprzez usuwanie wody.

Bez odwodnienia, wolna faza wodna (woda ciekła) może również wypaść z gazu ziemnego, gdy jest on chłodzony lub ciśnienie jest obniżane przez urządzenia i rurociągi. Ta wolna faza wodna często zawiera pewne porcje kwaśnego gazu (takiego jak H 2 S i CO 2 ) i może powodować korozję .

Z powyższych dwóch powodów Stowarzyszenie Przetwórców Gazu określa specyfikację jakości rurociągu dla gazu, zgodnie z którą zawartość wody nie powinna przekraczać 7 funtów na milion standardowych stóp sześciennych. Jednostki odwadniania glikolu muszą zazwyczaj spełniać tę specyfikację co najmniej, chociaż dalsze usuwanie może być wymagane, jeśli wymagane jest dodatkowe obniżenie temperatury tworzenia hydratu, na przykład przed procesem kriogenicznym lub instalacją gazową .

Opis procesu

Przykładowy schemat przepływu procesu dla tego systemu

Ubogi, bezwodny glikol (czystość >99%) jest podawany na górę absorbera (znanego również jako „kontaktor glikolowy”), gdzie styka się z mokrym strumieniem gazu ziemnego. Glikol usuwa wodę z gazu ziemnego przez absorpcję fizyczną i odbywa się na dnie kolumny. Po wyjściu z absorbera strumień glikolu jest często określany jako „bogaty glikol”. Suchy gaz ziemny opuszcza szczyt kolumny absorpcyjnej i jest podawany do systemu rurociągów lub do gazowni. Absorberami glikolu mogą być kolumny półkowe lub kolumny z wypełnieniem.

Po opuszczeniu absorbera bogaty glikol jest podawany do naczynia rozprężającego, gdzie pary węglowodorów są usuwane, a wszelkie ciekłe węglowodory są usuwane z glikolu. Ten etap jest konieczny, ponieważ absorber zwykle pracuje pod wysokim ciśnieniem, a ciśnienie musi zostać zmniejszone przed etapem regeneracji. Ze względu na skład bogatego glikolu, po obniżeniu ciśnienia powstanie faza parowa o wysokiej zawartości węglowodorów.

Po opuszczeniu naczynia odgazowującego bogaty glikol jest podgrzewany w wymienniku krzyżowym i podawany do kolumny odpędowej (znanej również jako regenerator). Urządzenie do odpędzania glikolu składa się z kolumny, górnego skraplacza i reboilera. Glikol jest termicznie regenerowany w celu usunięcia nadmiaru wody i odzyskania wysokiej czystości glikolu. Bogate glikole są używane do wymiany ciepła i chłodzenia. Zapewnia lepsze parametry wymiany ciepła. Dzięki wodzie mogą zapewnić różnorodne właściwości wymiany ciepła, zapobiegają również zamarzaniu wody w niskich temperaturach w systemie rurociągów. ponadto patrząc na inne ogólne zastosowania, glikol jest substancją chemiczną powszechnie stosowaną w wielu zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych, w tym w płynie niezamarzającym i chłodziwie. Glikol etylenowy zapobiega zamarzaniu silnika samochodu zimą i działa jako płyn chłodzący, aby ograniczyć przegrzewanie się latem

Gorący, ubogi glikol jest chłodzony przez wymianę krzyżową z bogatym glikolem wprowadzanym do kolumny odpędowej. Następnie jest podawany do pompy ubogiej, gdzie jego ciśnienie jest podnoszone do poziomu absorbera glikolowego. Ubogi rozpuszczalnik jest ponownie schładzany za pomocą chłodnicy do przycinania przed ponownym wprowadzeniem do absorbera. Ta chłodnica trymowania może być wymiennikiem krzyżowym z suchym gazem opuszczającym absorber lub wymiennikiem chłodzonym powietrzem.

Ulepszone metody usuwania izolacji

Większość jednostek glikolu jest dość jednorodna, z wyjątkiem etapu regeneracji. W celu zwiększenia odpędzania glikolu do wyższej czystości stosuje się kilka metod (wyższe czystości są wymagane dla gazu suszącego z absorbera). Ponieważ temperatura reboilera jest ograniczona do 400F lub mniej, aby zapobiec termicznej degradacji glikolu, prawie wszystkie ulepszone systemy koncentrują się na obniżeniu ciśnienia cząstkowego wody w systemie w celu zwiększenia odpędzania.

Powszechnie stosowane ulepszone metody obejmują użycie gazu odpędowego, użycie systemu próżniowego (obniżenie całego ciśnienia odpędu), proces DRIZO, który jest podobny do użycia gazu odpędowego, ale wykorzystuje odzyskiwalny rozpuszczalnik węglowodorowy oraz proces Coldfinger, w którym opary w reboilerze są częściowo skraplane i wyciągane oddzielnie od cieczy w masie.

Bibliografia

Zewnętrzne linki